铸件落砂、清理及缺陷分析

1.铸件的落砂

把铸件与型砂、砂箱分开的操作称为落砂，落砂应在铸件充分冷却后进行。落砂过早，会使铸件冷却太快，容易产生表面硬皮、内应力、变形、裂纹等缺陷，但也不能太迟，以免影响生产率。对于形状简单、重量小于10 kg的铸件，一般在浇注后1 h左右就可以落砂。

小型铸件的手工落砂是用铁钩和手锤进行的。手工落砂不仅生产率低，而且由于灰尘多、温度高，劳动条件较差。为改善劳动条件和提高劳动生产率，常用震动落砂机来进行落砂，图1-23所示为惯性震动落砂机的原理图及外形图。当震动落砂机主轴旋转时，主轴两端带有不平衡的偏心套产生惯力，使机身与上面的砂箱一起震动，完成落砂。

图1-23　惯性振动落砂机

（a）原理；（b）外形图

2.铸件的清理

落砂后的铸件必须清理。铸件清理包括清除表面砂、芯砂、浇冒口、飞翅和氧化皮等。对于小型灰铸件上的浇冒口，可用手锤或大锤敲掉，敲击时要选好敲击的方向，以免将铸件敲坏，并注意安全，敲打方向不要正对他人；铸钢件因塑性好，浇冒口要用气割切除；有色金属件上的浇冒口则多锯削。

铸件内腔的芯砂可用手工或机械方法清除。手工清除的方法是用钩铲、风铲、铁棍、钢凿和手锤等工具在芯上慢慢铲削，或者轻轻敲击铸件，震松芯子，使其掉落；机械清除可采用震砂机、水力清砂、水爆清砂等方法。

表面粘砂、飞翅和浇冒口余痕的清除，一般使用钢丝刷、錾子、锉刀等手工工具进行。手工清理劳动强度大、条件差、效率低，现多用机械代替。常用的清理机械有清理滚筒、喷砂及抛丸机等，其中清理滚筒（如图1-24所示）是最简单而又普遍使用的清理机械。为提高清理效率，在滚筒中可装入一些白口铸铁制的铁星，当滚筒转动时，铸件和白口铁星互相撞击、摩擦从而将铸件表面清理干净。滚筒端部有抽气出口，可将所产生的灰尘吸走。

图1-24　清理滚筒

3.铸件缺陷分析

经清理后的铸件，要经过检验，并应对出现的缺陷进行分析，找出原因，以便采取措施加以防止。

常见铸件缺陷的特征和产生的主要原因如下所述。

（1）气孔

图1-25　气孔

气孔是在铸件内部表面上呈梨形或圆形的孔眼，其特征是孔的内壁较光滑，如图1-25所示。产生的主要原因有砂型舂得太紧或透气性太差，型砂含水过多或起模、修型时刷水过多，型芯通气孔被堵塞或芯未烘干，浇冒口设置不当使气体难以排出等。

（2）缩孔

缩孔的特征是孔的内壁粗糙，形状不规则，一般出现在铸件最后凝固（厚壁）处，如图1-26所示。产生的原因有铸件结构设计不合理，壁厚不均匀；浇冒口开设的位置不对，或冒口尺寸小，补缩能力差；浇注温度太高或铁水化学成分不合格，收缩量过大等。(www.xing528.com)

（3）砂眼

铸件的内部或表面上有充满型砂的孔眼，称为砂眼，如图1-27所示。产生的原因有造型时落入型腔内的散砂未吹干净；芯的强度不够，被铁水冲坏；型砂未舂紧，被铁水冲垮或卷入；内浇道的方向不对，致使铁水冲坏砂型；合型时砂型局部损坏等。

图1-26　缩孔

图1-27　砂眼

（4）裂纹

在高温下形成的裂纹称为热裂纹，热裂纹形状曲折而不规则，其裂纹短、裂缝宽、断面严重氧化。在较低温度下形成的裂纹称为冷裂纹，冷裂纹细小、较平直、没有分叉，断面未氧化或轻微氧化。裂纹产生的原因是铸件结构设计不合理。例如图1-28所示带轮铸件由于采用直的轮辐，当合金收缩率大时，轮辐被拉裂。又比如型（芯）砂韧性差，浇口位置不对，会使铸件各个部分冷却不均匀，从而产生裂纹。还有浇注温度不高、浇注速度太慢，落砂过早，铸铁中硫、磷含量高等也都是产生裂纹的原因。

（5）冷隔

冷隔是指铸件有未完全融合的缝隙和洼坑，其交接处呈圆滑状，一般出现在离内浇道较远处、薄壁处或金属汇合处，如图1-29所示。冷隔产生的原因是浇注温度太低、浇注速度太慢或浇注时发生中断、浇道太小或位置不当。

图1-28　裂纹

图1-29　冷隔

（6）浇不足

铸件未浇满。产生的原因是浇注温度太低，浇注速度太慢或浇注时发生中断，浇道太小或未开出气口，铸件结构不合理及局部过薄等。

（7）错型

铸件沿分型面产生相对位置的错移，称为错型。它是由于合型时上、下砂型未对准、砂箱的合型线或定位销不准确或者造型时分模的上半模和下半模未对准而造成的。

由上述分析可见，铸件缺陷的分析是一项相当复杂的工作，这不仅因为铸造工艺过程的环节较多、牵扯面较广，而且因为同一种缺陷，可能是由多种不利因素综合作用造成的，所以一定要对每一铸件的具体情况作铸件缺陷分析，分析前应该做好调查研究工作。

具有缺陷的铸件是否作为废品，则由铸件的用途和技术要求以及缺陷产生的部位和严重程度等情况而定。例如，对于不重要的铸件或铸件的非要害部位存在的砂眼、气孔等缺陷，如果不影响使用或修补后不影响使用，可以不列为废品。